DE3341574C2 - Scale with a load cell - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Waage mit einer Wägezelle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a scale with a load cell the preamble of claim 1.

Eine Wägezelle kann in verschiedener Weise ausgeführt sein. In der bevorzugten Ausführung besteht sie aus einem sich unter Last verformenden Federelement und darauf ange­ brachten Dehnungsmeßstreifen. Diese sind in einer Brücke geschaltet, so daß in Abhängigkeit von der Verformung des tragenden Federelements eine Brückenverstimmung erfolgt und in Abhängigkeit davon ein Signal in eine Anzeigevor­ richtung, insbesondere eine Sieben-Segment-Anzeigevorrich­ tung, d. h. in eine digitale Anzeige, geliefert wird. A load cell can be designed in different ways be. In the preferred embodiment, it consists of a spring element deforming under load and attached to it brought strain gauges. These are in a bridge switched so that depending on the deformation of the load-bearing spring element is a bridge detuning and depending on this, a signal in a display direction, especially a seven-segment display device tung, d. H. into a digital display.  

Nicht ausgeschlossen wird, daß ein solches Signal, gege­ benenfalls nach Verstärkung, auch einen Antriebsmotor zur Bewegung einer analogen Anzeige speist.It is not excluded that such a signal, if necessary after reinforcement, also a drive motor for Movement of an analog display feeds.

Die Kombination einer Waage mit einer Wägezelle und einem Hebelsystem zur Lastaufnahme ist ein wesentliches Merkmal. Ein solches Hebelsystem ist einseitig angelenkt und ver­ schwenkt unter der Belastung, wobei eine Mehrzahl von Schneiden und Lagerungen beansprucht werden. Wenn in diesem Falle die Auslenkung ein bestimmtes Maß erreicht, das in der Größenordnung von mm, beispielsweise 2 mm, besteht, er­ geben sich im Zusammenhang mit der Genauigkeit Aufweichun­ gen erheblichen Ausmaßes im Zusammenhang mit der Rückstel­ lung bogenförmiger Auslenkung etc.The combination of a scale with a load cell and one Lever system for load suspension is an essential feature. Such a lever system is articulated on one side and ver pivots under the load, being a plurality of Cutting and bearings are claimed. If in this If the deflection reaches a certain level, which in of the order of mm, for example 2 mm, he give up in connection with the accuracy considerable amount in connection with the reserve lung-shaped deflection etc.

Im Zusammenhang mit der Wägezelle ergeben sich aber noch mehr Nachteile, weil eine Auslenkung einer Wägezelle um ein Ausmaß der oben angegebenen Größenordnung zu starken Verfälschungen bis zur Zerstörung der Wägezelle führen würde.In connection with the load cell, however, still arise more disadvantages because a deflection of a load cell around to exaggerate an extent of the order of magnitude specified above Falsifications lead to the destruction of the load cell would.

Waagen mit einem Hebelsystem, einer Zugstange und einer mechanischen Anzeigeeinrichtung sind beispielsweise als Federwaagen bekannt, beispielsweise aus Systemen mit aus­ schwenkbarem Gewichthebel oder dergleichen. In solchen Waagen sind Dämpfungsfedern bekannt, um im Falle einer stoßartigen Belastung oder Entlastung die mechanischen Systeme durch Einführung einer Nachgiebigkeit nicht zu überlasten oder zu zerstören. Hierbei handelt es sich aber um Dämpfungsfedern, die völlig unabhängig vom Belastungs­ bereich bzw. der Nennlast der Waage eingebaut sind, um eben innerhalb dieses Bereichs und nicht etwa nur in Grenzlagen stoßartige Belastungen aufzunehmen. Scales with a lever system, a pull rod and one mechanical display device are, for example, as Spring scales are known, for example from systems with pivotable weight lever or the like. In such Scales are known to dampen springs in the event of a sudden load or relief the mechanical Systems by introducing compliance overload or destroy. This is, however around damping springs that are completely independent of the load range or the nominal load of the balance are built in within this area and not just in Border positions to absorb sudden loads.  

Bei einer bekannten Ausführung einer ungeeichten Waage der eingangs angegebenen Ausführungsform mit einer Wägezelle ist bekannt, an sich den Hub auf eine bestimmte Auslenkung des Lasthebels durch ein einstellbares Widerlager zu be­ schränken. In diesem Zusammenhang ist auch eine Dämpfungs­ feder bekannt.In a known version of an uncalibrated scale embodiment specified at the beginning with a load cell is known, in itself, the stroke to a certain deflection the load lever by an adjustable abutment restrict. In this context there is also a damping feather known.

An Waagen mit einer Wägezelle, welche Signale unter einer Auslenkung im Bereich eines Bruchteils eines mm liefert, ergibt sich das Problem, daß auch bei der geringen Aus­ lenkungsmöglichkeit einer Wägezelle, insbesondere in Ver­ bindung mit der Ausführung von Dehnungsmeßstreifen, nur sehr kleine Signale geliefert werden, wenn die Wägezelle nur in einem Bruchteil ihrer Belastbarkeit, beispielsweise bis zu einem Drittel ihrer Belastbarkeit, eingesetzt wird. Dann müssen die kleinen Signale mit erheblichem Aufwand zur Lieferung der Anzeige aufbereitet, d. h. zumindest ver­ stärkt oder umgesetzt werden. Hierzu sind elektrische und/oder mechanische Mittel erforderlich.On scales with a load cell, which signals under a Deflection in the range of a fraction of a mm, the problem arises that even with the low off possibility of steering a load cell, especially in Ver binding with the execution of strain gauges, only very small signals are delivered when the load cell only in a fraction of their resilience, for example up to a third of their resilience. Then the small signals have to be done with considerable effort prepared for the delivery of the advertisement, d. H. at least ver be strengthened or implemented. For this are electrical and / or mechanical means required.

Eine so geringe Belastung der Waage in bezug zur Nennbe­ lastung der Wägezelle kann vorgesehen sein, um unter Um­ ständen unbeabsichtigte Überlastungen ohne Zerstörung der Wägezelle aufnehmen zu können. Weiterhin ist zu berück­ sichtigen, daß Sicherheitsvorschriften erforderlich machen, an einer Waage, welche mit besonderem Vorteil eine Personenwaage, aber auch eine Industriewaage sein kann, eine Überlastung, insbesondere in dreifacher Höhe der Nennlast von vornherein einzuplanen. Wenn das von der Wägezelle aufgenommen werden müßte, würden sich er­ hebliche Mehrkosten ergeben, abgesehen davon, daß das Problem auftreten würde, daß eine zusätzliche Auslenkungs­ fähigkeit der Wägezelle zur Anzeigelieferung eine entspre­ chende Auslenkung des Hebelsystems voraussetzt, dessen er­ höhte Auslenkung aber wiederum Ungenauigkeiten einführen würde.Such a small load on the scale in relation to the nominal weight load of the load cell can be provided to under Um there would be unintentional overloads without destroying the To be able to accommodate the load cell. Furthermore, it has to be considered understand that safety regulations are required make on a scale, which is particularly advantageous a personal scale, but also an industrial scale can, an overload, especially in triplicate plan the nominal load from the outset. If that from the load cell would have to be included, he would considerable additional costs result, apart from the fact that the  Problem would arise that additional deflection the load cell's ability to deliver an indication correct deflection of the lever system, of which he presupposes increased deflection but again introduce inaccuracies would.

Aus der AT-PS 352 416 ist eine Waage der eingangs genann­ ten Art bekannt, bei der eine Überlastsicherung für Ein­ richtungen zur Meßbereichsumschaltung bzw. für Waagen mit mindestens zwei Meßbereichen eingesetzt wird. Die Über­ lastsicherung ist einem Meßumformer vorgeschaltet. Offen­ sichtlich ist dabei eine herkömmliche Dämpfungsfeder vor­ gesehen, wobei der Meßwertumformer auf einem innerhalb der Überlastsicherung und unterhalb der Feder angeordneten Wi­ derlager auf setzen kann. Durch dieses Aufsetzen wird der Stromkreis des ersten Meßwertumformers abgeschaltet und der Stromkreis des zweiten Meßwertumformers zugeschaltet.From the AT-PS 352 416 is a scale of the beginning ten kind known in which an overload protection for Ein directions for measuring range switchover or for scales with at least two measuring ranges is used. The About load fuse is connected upstream of a transmitter. Open a conventional damping spring is evident seen, the transducer on a within the Overload protection and Wi arranged below the spring the camp can put on. By putting on the Circuit of the first transducer switched off and the circuit of the second transmitter is switched on.

Die DE-OS 32 42 156 offenbart eine Oberschalenwaage, wie sie typischerweise in einem Labor oder in ähnlichen Ein­ richtungen benutzt wird, um Chemikalien o. ä. abzuwiegen. Die Vorrichtung stellt sicher, daß auf die Oberschale wir­ kende Eckkräfte zentral in den Tragzapfen eingeleitet wer­ den. Dabei werden die auf einen Kipphebel eingeleiteten Drehmomente über ein gemeinsames Widerlager im Gegensinn auf einen anderen Kipphebel übertragen und werden damit die abgestützte Unterschale und die Oberschale oder Last­ plattform parallel bis zu einem gehäusefesten Anschlag ge­ führt. Durch eine vorgespannte Schraubenfeder wird ein Fe­ dergehäuse axial beweglich und stehend in einer Führungs­ buchse geführt, so daß die Unterschale durch das Ecklasten ausgleichende Kipphebelsystem vertikal und parallel über die Tragzapfenplattform nach unten bewegt wird, bis sich alle Zapfen bei Überlast auf dem Anschlag abstützen.DE-OS 32 42 156 discloses an upper pan scale, such as they typically work in a laboratory or similar directions is used to weigh chemicals or similar. The device ensures that we on the top shell key corner forces are introduced centrally into the trunnion the. The are introduced on a rocker arm Torques via a common abutment in the opposite direction  transferred to another rocker arm and are thus the supported lower shell and the upper shell or load platform parallel up to a housing-fixed stop ge leads. A Fe the housing axially movable and standing in a guide bush guided so that the lower shell through the corner loads balancing rocker arm system vertically and parallel over the trunnion platform is moved down until it moves Support all pins on the stop in the event of an overload.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Waage der eingangs genannten Art mit einem wirksamen Überlast- Schutz bei gleichzeitiger Erhöhung der Meßgenauigkeit zu schaffen.The invention is therefore based on the object of a scale of the type mentioned at the beginning with an effective overload Protection while increasing the measuring accuracy create.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the features of Claim 1 solved.

Bei einer erfindungsgemäßen Waage ist eine vorgespannte Feder im Übertragungszug zwischen Hebelsystem und Wägezäh­ ler angeordnet, wobei die Vorspannung der Feder der Nenn­ last der Waage entspricht. Die Feder führt somit innerhalb des Nennbereichs der Waage keine Dämpfung herbei, so daß der in diesem Fall starre Übertragungszug die Auslenkung des Hebelsystems auf die Wägezelle überträgt. In a balance according to the invention, there is a prestressed one Spring in the transmission cable between the lever system and the weighing machine ler arranged, the bias of the spring of the nominal load corresponds to the scale. The spring thus leads within of the nominal range of the balance no damping, so that the rigid transmission train in this case the deflection of the lever system on the load cell.  

Die vorgespannte Feder nimmt dann Kräfte auf, wenn diese über der Nennlast der Waage liegen, d. h. wenn die Vorspan­ nung aufgehoben wird. Die Feder führt einen Hub aus, der durch ein Widerlager begrenzt wird, wodurch eine höhere Belastung der Feder ausgeschlossen ist.The preloaded spring absorbs forces when they are are above the nominal load of the balance, d. H. if the leader is canceled. The spring makes a stroke that is limited by an abutment, creating a higher Spring load is excluded.

Der Übertragungszug hat zwei, teilweise einander überlap­ pende Abschnitte, die in Belastungsrichtung relativ zuein­ ander beweglich sind. Die über die Nennlast der Waage hin­ ausgehenden und von der Feder aufgenommenen Kräfte werden über den unteren Abschnitt in das Widerlager geleitet, so daß keine die Nennlast überschreitenden Belastungen über den oberen Abschnitt auf die Wägezelle geleitet werden.The transmission train has two, partially overlapping each other donate sections that are relative to each other in the loading direction others are mobile. The over the nominal load of the balance outgoing and absorbed forces by the spring passed over the lower section into the abutment, so that no loads exceed the nominal load the upper section to the load cell.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, daß durch eine solche An­ ordnung die Genauigkeit einer Waage erheblich gesteigert wird, da damit Signale innerhalb der Nennlast über den ge­ samten Auslenkungsbereich der Wägezelle geliefert werden können. Eine Überlastung durch Stoß oder andere Einflüsse wird dabei aufgenommen, ohne daß die Wägezelle in ihrem Auslenkungsbereich beeinträchtigt oder überbeansprucht wird.According to the invention it was recognized that such an An order significantly increased the accuracy of a balance is, because it signals within the nominal load over the ge entire deflection range of the load cell can be supplied can. An overload due to impact or other influences is recorded without the load cell in its Deflection range impaired or overused becomes.

Vorteilhafterweise kann auf bekannte Dämpfungsfedern, die auch innerhalb des Nennlastbereichs ansprechen, verzichtet werden. Eine zu große Auslenkung, wodurch sich im Zusam­ menhang mit der Genauigkeit Aufweichungen erheblichen Aus­ maßes bezüglich der Rückstellung der Auslenkungen in der Wägezelle ergeben, werden vermieden. Eine relativ große Nennlastauslegung zur Aufnahme von Überlasten ist bei der erfindungsgemäßen Waage nicht erforderlich, so daß sich die Probleme bei der Aufbereitung von sehr kleinen Signa­ len unter geringer Belastung der Waage nicht ergeben.Advantageously, the known damping springs  also respond within the nominal load range, waived will. Too large a deflection, which in combination correlation with the accuracy softening considerable out measure of the resetting of the deflections in the Load cell are avoided. A relatively large one The rated load design for absorbing overloads is at Scales according to the invention are not necessary, so that the problems with processing very small Signa len under low load on the scale.

Das Hebelsystem im Sinne der Erfindung ist eine bekannte Ausführung mit durch Schneiden und Schneidenlagerungen so­ wie Verbindungslaschen aneinandergehaltenen Lasthebeln, insbesondere einem längeren und einem kürzeren Lasthebel, auf denen jeweils ein Teil der Brücke der Waage abgestützt ist.The lever system in the sense of the invention is a known one Execution with cutting and cutting edge bearings like this like connecting straps holding load levers together, especially a longer and a shorter load lever, on which each part of the bridge of the scales is supported is.

Solche Ausführungen sind bekannt und können in mancher Weise variiert werden. Die Zugstange ist zwischen ihren Enden an sich ein starr ausgeführtes Element, das einerseits das Ende des längeren Lasthebels trägt und andererseits an der Wägezelle angreift.Such designs are known and can in some ways  can be varied. The tie rod is between its ends in itself a rigidly executed element, on the one hand carries the end of the longer load lever and on the other hand the load cell attacks.

Bekannt ist auch, in der Zugstange als Dämpfungsfeder eine Zugfeder einzuschalten. Diese hat aber in Verbindung mit der eingangs angegebenen Kombination keine Bedeutung, weil sie im Bereich der Nennlast ausfedert und bei der ange­ strebten minimalen Auslenkung an der Wägezelle eine als Zugfeder zwischengeschaltete Dämpfungsfeder zu verhältnis­ mäßig großen Auslenkungen des Hebelsystems führt. Diese verhältnismäßig großen Auslenkungen verursachen die Unge­ nauigkeiten infolge der Auslenkung und Rückstellung des Hebelsystems um einen Drehpunkt, abgesehen davon, daß solche Dämpfungsfedern auch Schwingungen einführen.It is also known in the tie rod as a damping spring Switch on tension spring. But this has in connection with the combination given at the beginning has no meaning because they rebound in the area of the nominal load and at the attached aimed for minimal deflection on the load cell as Tension spring interposed damping spring to ratio moderately large deflections of the lever system leads. These relatively large excursions cause the accident inaccuracies due to the deflection and resetting of the Lever system around a fulcrum, apart from that such damping springs also introduce vibrations.

Wesentlich für die Erfindung ist daher die Einschaltung einer vorgespannten Feder, die im Bereich der Nennlast über­ haupt nicht nachgibt. Der Ausdruck Feder bezieht Federan­ ordnungen mit mehreren Federn, insbesondere Parallelfedern, ein.The activation is therefore essential for the invention a preloaded spring that is in the range of the nominal load doesn't give in at all. The term spring refers to spring orders with several springs, in particular parallel springs, a.

Wenn zunächst die vorgespannte Feder im Übertragungszug an­ gesprochen ist, dann liegt die besondere Ausführungsform darin, daß die vorgespannte Feder in der Zugstange angeord­ net ist. Hierdurch ergibt sich zugleich eine einfache Aus­ führung der Waage, wobei die Zugstange aus zwei Abschnitten besteht, zwischen denen die vorgespannte Feder vorgesehen ist. Die beiden Abschnitte können unmittelbar aneinander­ geführt sein, sie müssen aber in der Belastungsrichtung zu­ einander beweglich sein.If the preloaded spring in the transmission train is on first is spoken, then the special embodiment in that the preloaded spring is arranged in the pull rod is not. This also results in a simple off guidance of the scales, the tie rod consisting of two sections exists between which the preloaded spring is provided is. The two sections can be directly adjacent be guided, but they must be in the direction of loading be mobile with one another.

Mit besonderem Vorteil ist in einer Ausführung mit einer Wägezelle aus einem Federelement und den erwähnten Deh­ nungsmeßstreifen in der Auslegung für im wesentlichen die Nennlast der Waage vorgesehen, daß die auf den Nennlast- Wert vorgespannte Feder eine Belastung um das Mehrfache, insbesondere Dreifache, aufnimmt. Insofern schafft die Er­ findung auch gemäß obigen Darlegungen eine Waage in der angegebenen Kombination mit einer Wägezelle einer an sich beliebigen Ausführung, aber in der bevorzugten Ausführung mit dem Federelement und dem Dehnungsmeßstreifen in der Auslegung für die Nennlast, so daß das Signal in diesem Bereich völlig über den gesamten Auslenkungsbereich der Wägezelle geliefert wird, wobei aber eine Überlastung durch Stoßbelastung oder andere Einflüsse um das Mehrfa­ che, insbesondere Dreifache der Nennlast aufgenommen wer­ den kann, ohne daß einerseits die direkte Anzeige durch die Wägezelle in ihrem Auslegungsbereich beeinträchtigt wird und andererseits die Wägezelle bei Überlastung über­ beansprucht wird. Hierin liegt ein wesentliches Merkmal, das zu einer Waage höchster Genauigkeit unter wirtschaft­ lichen Bedingungen führt.It is particularly advantageous in a version with a Load cell from a spring element and the mentioned Deh Measurement strips in the design for essentially that  Nominal load of the scale provided that the Value preloaded spring a load several times, in particular triples. In this respect, he creates according to the above statements, a scale in the specified combination with a load cell in itself any version, but in the preferred version with the spring element and the strain gauge in the Interpretation for the nominal load, so that the signal in this Area completely over the entire deflection range of the Load cell is delivered, however, an overload due to shock loads or other influences around the multi che, especially three times the nominal load can, without the direct display on the one hand the design of the load cell is affected and on the other hand the load cell in the event of overload is claimed. This is an essential feature that to a balance of highest accuracy under economy conditions.

Dabei ist vorteilhaft eine Anzeigevorrichtung mit einer Anzeige vorgesehen, deren Anzeigebereich der Belastbarkeit der Wägezelle unter Einbeziehung der Übersetzung ent­ spricht, wobei in der Zugstange die vorgespannte Feder Überlastungen aufnimmt. Dadurch wird die Wägezelle nur in ihrem Bereich belastet, während Überbelastungen durch die Feder und insbesondere durch ein Widerlager aufgenommen werden, das in der Waage angeordnet ist. Eine höhere Be­ lastung des Federelementes und der Wägezelle über Nennlast ist damit ausgeschlossen.A display device with a Display provided, the display area of resilience the load cell, including the translation speaks, with the preloaded spring in the pull rod Absorbs overloads. As a result, the load cell is only in strained their area while overloaded by the  Spring and in particular by an abutment arranged in the scale. A higher loading load of the spring element and the load cell above nominal load is excluded.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die vorgespannte Feder eine Druckfeder, und an sich überlap­ penden Enden von Abschnitten der Zugstange sind insbeson­ dere einstellbare Federwiderlager angeordnet. In a particularly preferred embodiment, the preloaded spring a compression spring, and overlap itself Donating ends of sections of the tie rod are in particular adjustable spring abutment arranged.  

Bei dieser Ausführung als Druckfeder wird eine Zylinder­ feder bevorzugt, weil sie radial-symmetrisch ausgestaltet und im wesentlichen ohne seitliche Auslenkung belastbar ist. Einbezogen wird dabei zweckmäßig, daß die Druckfeder eine Gummifeder ist. In einer besonderen Ausführung der Feder als Druckfeder ist diese eine Blattfeder, insbeson­ dere gebogene Blattfeder, deren jeweils von dem zugeordne­ ten Zugstangenabschnitt entfernte Enden unter einem ein­ stellbaren Widerlager dieser Zugstangenenden angeordnet sind.In this version as a compression spring, a cylinder spring preferred because it is designed radially symmetrical and essentially resilient without lateral deflection is. It is useful that the compression spring is a rubber spring. In a special version of the Spring as compression spring is a leaf spring, in particular their curved leaf spring, each of which assigned by the tth rod section distal ends under one adjustable abutment arranged this tie rod ends are.

In einer anderen vorteilhaften Ausführung ist die Feder eine Zugfeder, deren Federwiderlager durch eine Streckungs­ anordnung aneinander abgestützt sind und deren Federwider­ lager insbesondere einstellbar an Zugstangenabschnitten festgelegt sind. Die Unterscheidung zwischen Druck- und Zugfeder ermöglicht den Einsatz verschiedener Federmateri­ alien, wie beispielsweise im Falle der Druckfeder auch eine sogenannte Gummifeder in Form eines Puffers. In Ver­ bindung mit der Zugfeder wird jedoch zweckmäßig einbezogen, daß in einem Zugstangenabschnitt ein längenveränderlicher Längenausgleichsabschnitt vorgesehen ist. Hierdurch läßt sich die Widerlageranordnung verhältnismäßig einfach aus­ führen.In another advantageous embodiment, the spring a tension spring, the spring abutment by an extension arrangement are supported against each other and their spring resistance bearings particularly adjustable on tie rod sections are set. The distinction between pressure and Tension spring enables the use of various spring materials alien, such as in the case of the compression spring a so-called rubber spring in the form of a buffer. In ver binding with the tension spring is appropriately included, that a variable length in a tie rod section Length compensation section is provided. This leaves the abutment arrangement is relatively simple to lead.

Auch im Falle der Zugfeder wird einbezogen, daß die Feder als Zylinderfeder ausgeführt ist und die Streckungsanord­ nung rohrförmig ausgebildet ist, die vorzugsweise aus zwei ineinander geschraubten Abschnitten besteht. Die Streck­ ungsanordnung ist in diesem Zusammenhang eine besondere Einrichtung für die Einstellfähigkeit der Waage. Also in the case of the tension spring, it is included that the spring is designed as a cylindrical spring and the extension arrangement tion is tubular, preferably made of two sections screwed together. The stretch The arrangement is a special one in this context Adjustment facility for the balance.  

Auch als Zugfeder sieht eine zweckmäßige Ausführung eine bogenförmige Blattfeder vor, deren an den Zugstangenab­ schnitten angelenkte Enden spreizbar sind. Dabei wird vor­ teilhaft eine Spreizeinrichtung zwischen den Blattfederen­ den in Form einer längenveränderbaren Abstützung für die Federschenkel einbezogen.An appropriate design also sees a tension spring arcuate leaf spring in front of which on the tie rods cut hinged ends are expandable. Doing so partly a spreader between the leaf springs the in the form of a length-adjustable support for the Included spring legs.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen beschrieben und erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:The invention is described below with reference to exemplary embodiments play described and explained in the drawing are shown. The drawing shows:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Waage in der spezi­ ellen, schematischen Zuordnung der Teile als Perso­ nenwaage; Fig. 1 is a schematic view of a scale in the speci ellen, schematic assignment of the parts as a personal scale;

Fig. 2 eine Stirnansicht einer Waage nach Fig. 1 in einer mehr detaillierten Ausführung; FIG. 2 shows an end view of a balance according to FIG. 1 in a more detailed embodiment;

Fig. 3 eine schematische Teilansicht für eine Druck-Gummi­ feder innerhalb der Zugstange; Fig. 3 is a schematic partial view for a compression rubber spring within the tie rod;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus der Zugstange mit einer Blattfeder in der Ausbil­ dung als Druckfeder; Fig. 4 is a schematic representation of a section of the tie rod with a leaf spring in the training as a compression spring;

Fig. 5 ein Schaubild für eine Federkennlinie zur Verwirklichung der Erfindung; Figure 5 is a graph of a spring characteristic for realizing the invention.

Fig. 6 eine schematische Ansicht eines Ausschnitts aus der unterteilten Zugstange mit einer Zugfeder als vorgespannte Feder; Figure 6 is a schematic view of a section of the divided tie rod with a tension spring as a preloaded spring.

Fig. 7 eine entsprechende Darstellung eines Zug­ stangenausschnitts mit einer Blattfeder als Zugstange und einer Vorspanneinrichtung, auch in Verbindung mit einer in diesem Falle bevorzugten Ausgleichseinrichtung. Fig. 7 is a corresponding representation of a train rod section with a leaf spring as a pull rod and a biasing device, also in connection with a compensating device preferred in this case.

In allen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugs­ zeichen bezeichnet.In all figures, the same parts have the same reference sign.

Wenn von einer Waage die Rede ist, dann handelt es sich um Personenwaagen oder Gegenstandswaagen, d. h. auch Industrie­ waagen, wobei die Erfindung besonders vorteilhaft ist im Zusammenhang mit gewerblichen Waagen, bei denen Schüttgüter in einen Aufnahmebehälter gebracht, insbesondere geschüttet werden bzw. im Zusammenhang mit Flüssigkeiten gegossen werden. Dabei entsteht, wie beim Beschreiten einer Perso­ nenwaage durch eine Person, ein Anfangsbelastungsimpuls, der viel stärker als im Falle einer Personenwaage das Wiege­ system durch die kinetische Kraft des fallenden Materials beansprucht. Eine solche Beanspruchung ist aber immer nur kurzzeitig und soll gerade von der Anzeige ausgeschlossen werden. Die Anzeige selbst soll aber von der möglichst di­ rekten Verbindung zwischen Belastung und Anzeige abhängen.If there is talk of a scale, then it is Bathroom scales or item scales, d. H. also industry scales, the invention being particularly advantageous in Relation to commercial scales in which bulk goods brought into a receptacle, in particular poured are poured or in connection with liquids will. This creates, as when walking a person scale by one person, an initial load impulse, the cradle much stronger than in the case of a bathroom scale system by the kinetic force of the falling material claimed. Such a strain is always only briefly and should just be excluded from the display will. However, the display itself should be of the most possible di depend on the direct connection between the charge and the display.

Nach Fig. 1 ist eine Lastaufnahme 1 als Plattform vorge­ sehen, die auf einem Hebelsystem 2 angeordnet ist, dessen längerer Lasthebel 3 mit einer Zugstange 4 in Verbindung steht, die mit dem belastbaren Teil 5 einer Wägezelle 6 verbunden ist. Die Wägezelle 6 ist im ganzen als Feder­ element 7 ausgeführt, auf welchem eine Brückenanordnung 8 aus Dehnungsmeßstreifen angeordnet ist, von welcher eine Signalverbindung 9 zu einer Anzeige bzw. Anzeigevorrich­ tung 10 geht, in der das Gewicht gezeigt wird.According to Fig. 1, a load-carrying platform 1 is as provided which is arranged on a lever system 2, the longer the load lever 3 is connected to a pull rod 4, which is connected to the resilient portion 5 of a load cell. 6 The load cell 6 is designed as a whole spring element 7 , on which a bridge arrangement 8 of strain gauges is arranged, from which a signal connection 9 to a display or device 10 goes, in which the weight is shown.

In der Zugstange 4 ist eine Feder 11 vorgesehen, die in besonderer Weise ausgestaltet ist. Die Zugstange 4 besteht aus zwei Abschnitten (Zugstangenabschnitten 12, 13), die in noch zu beschreibender Weise miteinander, insbesondere aber durch die vorgespannte Feder 11 miteinander verbunden sind.In the pull rod 4 , a spring 11 is provided, which is designed in a special way. The tie rod 4 consists of two sections (tie rod sections 12 , 13 ) which are connected to one another in a manner to be described, but in particular by the prestressed spring 11 .

Die Fig. 1 zeigt mit ihren Umrißlinien 14 den schemati­ schen Aufbau einer Personenwaage. Auch die entsprechende Anord­ nung in einer Industriewaage ist möglich. Fig. 1 shows with its outline 14 the schematic rule's structure of a bathroom scale. The corresponding arrangement in an industrial scale is also possible.

Die Wägezelle 6 hat ein außerordentlich geringes Auslen­ kungsvermögen, so daß also auch das Hebelsystem 2 praktisch in seiner Lage verbleibt, d. h. die Auslenkung ist in ihrer mechanischen Bewegung vernachlässigbar, so daß in dieser Kombination keine Ungenauigkeiten aufgrund einer schwenk­ baren Auslenkung des Lasthebels 3 berücksichtigt werden müssen.The load cell 6 has an extremely low deflection capacity, so that the lever system 2 practically remains in its position, ie the deflection is negligible in its mechanical movement, so that inaccuracies due to a pivotable deflection of the load lever 3 are not taken into account in this combination have to.

Dem Lasthebel 3 ist ein Widerlager 56 im Gehäuse zugeord­ net, welches das System entlastet, so daß jegliche höhere Belastung der Wägezelle ausgeschlossen wird, weil die Diffe­ renz von der Feder 11 aufgenommen wird.The load lever 3 is an abutment 56 net zugeord in the housing, which relieves the system, so that any higher load on the load cell is excluded because the dif ference is absorbed by the spring 11 .

Ausgehend von der Ausführung nach Fig. 1 zeigt Fig. 2 eine direkte Ausgestaltung, in der die beiden Abschnitte 12, 13 der Zugstange 4 besonders deutlich in einer Säule 15 der Waage gezeigt sind. Die beiden Zugstangenabschnitte über­ lappen sich. Das Ende 16 des Zugstangenabschnitts 13 trägt mittels eines Querzapfens 17 ein Federwiderlager 18 für eine Druckfeder 19, deren anderes Federwiderlager 20 mit­ tels eines Querzapfens 21 am Ende 22 des Zugstangenab­ schnitts 12 festgelegt ist. Die Federwiderlager 18 und 20 sind insbesondere zueinander einstellbar, gegebenenfalls dadurch, daß die Federwiderlager 18 und 20 durch Einfügung der Querzapfen 17 und 21 in verschiedene Löcher einer Lochreihe verstellbar sind.Starting from the embodiment according to FIG. 1, FIG. 2 shows a direct embodiment in which the two sections 12 , 13 of the pull rod 4 are shown particularly clearly in a column 15 of the balance. The two tie rod sections overlap. The end 16 of the tie rod portion 13 carries by means of a cross pin 17 a spring abutment 18 for a compression spring 19 , the other spring abutment 20 by means of a cross pin 21 at the end 22 of the Zugstangenab section 12 is fixed. The spring abutment 18 and 20 are adjustable to one another in particular, if appropriate, characterized in that the spring abutment 18 and 20 are adjusted by inserting the transverse pin 17 and 21 in different holes of a row of holes.

Die gegenseitige Bewegung der Zugstangenabschnitte 12 und 13 ist gewährleistet, da in ihnen wechselseitig Lang­ löcher 23, 24 angeordnet sind, in denen bei einer Ausdeh­ nung der Zugstange die Zapfen in dem jeweiligen anderen Zugstangenabschnitt beweglich sind.The mutual movement of the tie rod sections 12 and 13 is ensured, since in them mutually elongated holes 23 , 24 are arranged, in which the pins are movable in the respective other tie rod section when the tie rod is expanded.

Wichtig ist, daß nicht nur eine Feder zwischen den Zug­ stangen angeordnet ist, sondern daß diese Feder vorgespannt ist.It is important that not only a spring between the train rods is arranged, but that this spring is biased is.

Entsprechend ist unter Zugrundelegung der Zugstangenab­ schnitte 12, 13 auch eine Druck-Gummifeder 25 zwischen den Federwiderlagern 18 und 20 einsetzbar, wobei diese Druck-Gummifeder einen mittleren Durchgang hat, durch wel­ chen die die Federwiderlager 18 und 20 tragenden Enden 26, 27 der Zugstangenabschnitte 12, 13 hindurchgehen.Correspondingly, on the basis of the drawbar sections 12 , 13 , a compression rubber spring 25 can also be used between the spring abutments 18 and 20 , this compression rubber spring having a central passage through which the spring abutments 18 and 20 support ends 26 , 27 of the drawbar sections 12 , 13 go through.

Bei einer Ausführung der Druckfeder als Blattfeder 28 nach Fig. 4, die seitlich gewölbt neben den Zugstangenabschnit­ ten 12, 13 hinaustritt, ist vorgesehen, daß an den jeweili­ gen Enden 29, 30 der Zugstangenabschnitte 12, 13 einstell­ bare Federwiderlager 35, 36 angeordnet sind. Diese tragen an den einander zugekehrten Enden Haltevorrichtungen 33, 34 für die Federenden 31, 32. Die Haltevorrichtungen sind durch die eingezeichneten Stellschrauben zur Herstellung einer Vorspannung bewegbar. Es ist erkennbar, daß die Fe­ derwiderlager 35, 36 Jeweils an der Außenseite eines Endes 29, 30 der Zugstangenabschnitte 13, 14 vorgesehen sind, so daß für ein Federende 32 Durchtrittsöffnungen in Form von Schlitzen in den Enden 29, 30 der Zugstangenabschnitte angeordnet sind.In an embodiment of the compression spring as a leaf spring 28 according to FIG. 4, which arches laterally next to the Zugstangenabschnit th 12 , 13 , it is provided that adjustable bare spring abutments 35 , 36 are arranged at the respective ends 29 , 30 of the pull rod sections 12 , 13 . These carry holding devices 33 , 34 for the spring ends 31 , 32 at the mutually facing ends. The holding devices can be moved by means of the set screws shown in order to produce a pretension. It can be seen that the Fe der abutments 35 , 36 are each provided on the outside of one end 29 , 30 of the tie rod sections 13 , 14 , so that 32 passage openings in the form of slots in the ends 29 , 30 of the tie rod sections are arranged for a spring end.

Zur Erläuterung einer Ausführung mit der verschiedensten Art von Federn wird auf Fig. 5 Bezug genommen. In dem Koordinatensystem mit der Ordinate 37 für die Last an der Zugstange und der Abszisse 38 für den Hub ist eine Federkennlinie 39 möglichst flach zur Abszisse dargestellt. Eine solche Anordnung einer Feder könnte als Dämpfungsfeder dienen, die das Wiegeergebnis beeinträchtigt. Durch eine Vorspannung entsprechend dem Lastbereich 40 wird die Kenn­ linie 39 auf die Strecke 39′ gehoben, so daß erst nach Überwindung der Vorspannung die verhältnismäßig weiche Federwirkung zur Geltung kommt. Die Weichheit der Federwir­ kung ergibt sich aus dem Winkel α.To explain an embodiment with the most varied type of springs, reference is made to FIG . In the coordinate system with the ordinate 37 for the load on the pull rod and the abscissa 38 for the stroke, a spring characteristic 39 is shown as flat as possible to the abscissa. Such an arrangement of a spring could serve as a damping spring, which affects the weighing result. By a bias corresponding to the load range 40 , the characteristic line 39 is raised to the distance 39 ', so that only after overcoming the bias, the relatively soft spring action comes into play. The softness of the spring effect results from the angle α.

Die Fig. 5 läßt erkennen, daß die vorgespannte erfindungs­ gemäße Feder eine verhältnismäßig lange Feder ist, die auf einen Bruchteil ihrer Länge durch die Vorspannung im Falle der Druckfeder zusammengedrückt wird bzw. im Falle einer Zugfeder ausgedehnt wird. Die erhebliche Länge ist vorgesehen, um den Winkel α klein zu halten. Fig. 5 shows that the biased spring according to the Invention is a relatively long spring, which is compressed to a fraction of its length by the bias in the case of the compression spring or expanded in the case of a tension spring. The considerable length is provided in order to keep the angle α small.

Die Fig. 6 zeigt die beiden Zugstangenabschnitte 12, 13 im Zusammenschluß mit einer zylindrischen Zugfeder 41. Diese Zugfeder 41 ist mit ihren Enden an Federwiderlagern 42, 43, verankert, wobei im Gegen­ satz zur Ausführung der Federwiderlager 18, 20 für Druckfedern die Federwiderlager 42, 43 Jeweils an den benachbarten Zug­ stangenabschnitten 12, 13, gegebenenfalls einstellbar, an­ geordnet sind, wie bei 44 gezeigt ist. Insofern sind die beiden Zugstangenabschnitte 12, 13 durch die Zugfeder 41 verbunden. Deren Vorspannung wird dadurch bestimmt, daß zwischen den Federwiderlagern 42, 43 eine insbesondere ein­ stellbare Streckungsanordnung 45 als Vorspanneinrichtung angeordnet ist, die gegebenenfalls aus zwei aneinander­ verschraubten Abschnitten besteht. Fig. 6 shows the two tow bar 12, 13 in association with a cylindrical tension spring 41st This tension spring 41 is anchored at its ends to spring abutments 42 , 43 , with the spring abutment 42 , 43 each being rod sections 12 , 13 , optionally adjustable, optionally adjustable, arranged in order to counteract the design of the spring abutments 18 , 20 for compression springs, as shown at 44 . In this respect, the two tie rod sections 12 , 13 are connected by the tension spring 41 . Their pretension is determined by the fact that between the spring abutments 42 , 43 a particularly adjustable stretching arrangement 45 is arranged as a pretensioning device, which may consist of two sections screwed together.

Enden 46, 47 der Zugstangenabschnitte 12, 13 können sich innerhalb der Feder oder des Vorspannungsrohres überlappen und mit Zapfen-Schlitz-Verbindungen 48 verbunden sein, um eine vollständige Trennung zu vermeiden.Ends 46 , 47 of the tie rod sections 12 , 13 can overlap within the spring or the preload tube and be connected with pin-slot connections 48 in order to avoid complete separation.

Wenn die Feder 49 als Blattfeder zwischen den Zugstangen­ abschnitten 12, 13 ausgeführt und mit ihren Enden 50, 51 gelenkig, aber fest mit diesen verbunden ist, dann ergibt sich bei der Ausführung der Feder als Zugfeder die Anord­ nung einer einstellbaren Spreizeinrichtung 52 zwischen den Federenden 51, 50. Die Federwiderlager 53, 54 der Spreiz­ einrichtung sind mit den Zugstangenabschnitten 12, 13 ver­ bunden. Die Spreizeinrichtung 52 läßt aber eine Vorspan­ nung der Feder 49 zu. Dabei ist beispielsweise im Zugstan­ genabschnitt 12 eine Ausgleichseinrichtung als Längenaus­ gleichsabschnitt vorgesehen, um in Abhängigkeit von der Spreizung auch eine entsprechende Verkürzung des Zugstangenabschnitts 12 vorzusehen, damit eine passende Anordnung bis zur Wäge­ zelle erfolgen kann. Der Längen-Ausgleichsabschnitt be­ steht beispielsweise aus mittels eines Spannschlosses mit gegengesetztem Gewinde zusammengeschraubten Teilen, so daß eingeschraubte Enden bei der Drehung in einer Richtung aus­ einandergeschoben und bei Drehung in der anderen Richtung zusammengezogen werden.If the spring 49 is designed as a leaf spring between the tie rods 12 , 13 and is articulated with its ends 50 , 51 , but firmly connected to them, then the arrangement of an adjustable spreading device 52 between the spring ends results when the spring is designed as a tension spring 51 , 50 . The spring abutment 53 , 54 of the expansion device are connected to the tie rod sections 12 , 13 connected. The spreader 52 allows a bias voltage of the spring 49 to. In this case, for example, a compensating device is provided as a length compensation section in the tensile gene section 12 in order to provide a corresponding shortening of the tie rod section 12 as a function of the spread, so that a suitable arrangement can be made up to the weighing cell. The length compensation section be, for example, parts screwed together by means of a turnbuckle with opposite thread, so that screwed ends are pushed together when rotating in one direction and contracted when rotating in the other direction.

Claims (13)

1. Waage mit einer Wägezelle, welche eine Anzeige liefert, einem Hebelsystem, welches die Lastaufnahme überträgt, und einer Zugstange, die zwischen einem belastbaren Teil der Wägezelle und einem unter Belastung auslenk­ baren Lasthebel des Hebelsystems angeordnet ist, da­ durch gekennzeichnet, daß eine vorgespannte Feder (11, 19, 25, 28, 41, 49), deren Vorspannung der Nennlast der Waage entspricht, im Übertragungsweg zwischen Hebel­ system (2) und Wägezelle (6) angeordnet ist, daß der Übertragungsweg zwei sich teilweise überlappende Ab­ schnitte (12, 13) aufweist, wobei der obere Abschnitt (12) mit der Wägezelle (6) und der untere Abschnitt (13) mit dem Hebelsystem (2) verbunden ist und die vor­ gespannte Feder beide Abschnitte miteinander verbindet, und daß die vorgespannte Feder die über die Nennlast hinausgehenden Kräfte vollständig aufnimmt und sie über den unteren Abschnitt (13) einem Wider­ lager (56) für das Hebelsystem (2) zuführt.1. balance with a load cell, which provides an indicator, a lever system that transmits the load, and a tie rod, which is arranged between a resilient part of the load cell and a load lever deflectable load lever of the lever system, characterized in that a preloaded Spring ( 11 , 19 , 25 , 28 , 41 , 49 ), the bias of which corresponds to the nominal load of the scale, is arranged in the transmission path between the lever system ( 2 ) and the load cell ( 6 ) that the transmission path has two partially overlapping sections ( 12 , 13 ), wherein the upper section ( 12 ) is connected to the load cell ( 6 ) and the lower section ( 13 ) to the lever system ( 2 ) and the pre-tensioned spring connects both sections to one another, and that the pre-tensioned spring over the nominal load outgoing forces completely absorbs and supplies them via the lower section ( 13 ) an abutment ( 56 ) for the lever system ( 2 ). 2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannte Feder (11, 19, 25, 28, 41, 49) in der Zug­ stange (4) angeordnet ist.2. Scales according to claim 1, characterized in that the prestressed spring ( 11 , 19 , 25 , 28 , 41 , 49 ) in the train rod ( 4 ) is arranged. 3. Waage nach Anspruch 1 oder 2, in der die Wägezelle aus einem sich unter Last verformenden Federelement und darauf angebrachten Dehnungsmeßstreifen für die Nennlast der Waage ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Nennlast-Wert vorge­ spannte Feder (11, 19, 25, 28, 41, 49) eine Belastung um das Mehrfache aufnimmt.3. Balance according to claim 1 or 2, in which the load cell is made of a spring element deforming under load and strain gauges mounted thereon for the nominal load of the balance, characterized in that the spring biased to the nominal load value ( 11 , 19 , 25 , 28 , 41 , 49 ) absorbs a load several times over. 4. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung (10) mit einer Anzeige vorgesehen ist, deren Anzeigebereich der Belast­ barkeit der Wägezelle (6) unter Einbeziehung der Über­ setzung entspricht. 4. Scales according to one of claims 1 to 3, characterized in that a display device ( 10 ) is provided with a display, the display range of the load capacity of the load cell ( 6 ) corresponds to the translation. 5. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die vorgespannte Feder (19, 25, 28) eine Druckfeder ist und an den sich überlappenden Enden der Abschnitte (12, 13) der Zugstange (4) einstellbare Federwiderlager (18, 20, 35, 36) angeordnet sind.5. Balance according to one of claims 1 to 4, characterized in that the prestressed spring ( 19 , 25 , 28 ) is a compression spring and at the overlapping ends of the sections ( 12 , 13 ) of the pull rod ( 4 ) adjustable spring abutment ( 18 , 20 , 35 , 36 ) are arranged. 6. Waage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (19) eine Zylinderfeder ist.6. Scales according to claim 5, characterized in that the compression spring ( 19 ) is a cylindrical spring. 7. Waage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (25) eine Gummifeder ist.7. Balance according to claim 5, characterized in that the compression spring ( 25 ) is a rubber spring. 8. Waage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (28) eine Blattfeder ist, deren jeweils von dem zugeordneten Zugstan­ genabschnitt entfernte Enden unter einem einstellbaren Federwiderlager (35, 36) dieser Zugstangenenden angeordnet sind.8. Scales according to claim 5, characterized in that the spring ( 28 ) is a leaf spring, the ends of which in each case from the associated Zugstan gene section are arranged under an adjustable spring abutment ( 35 , 36 ) of these tie rod ends. 9. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feder (41, 49) eine Zugfeder ist, deren Federwiderlager (42, 43, 53, 54) durch eine Streckungsanordnung (45, 52) aneinander abgestützt sind und deren Federwiderlager (42, 43, 53, 54) einstellbar an den Abschnitten (12, 13) festgelegt sind. 9. Balance according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spring ( 41 , 49 ) is a tension spring, the spring abutment ( 42 , 43 , 53 , 54 ) are supported against each other by an extension arrangement ( 45 , 52 ) and whose spring abutments ( 42 , 43 , 53 , 54 ) are fixed to the sections ( 12 , 13 ). 10. Waage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abschnitt (13) ein längenveränderlicher Längenausgleichsabschnitt (55) vorgesehen ist.10. Balance according to claim 9, characterized in that in the section ( 13 ) a variable-length compensation section ( 55 ) is provided. 11. Waage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (41) als Zylinderfeder ausgeführt ist und die Streckungsanordnung (45) rohrförmig ausgebildet ist, die aus zwei ineinander geschraubten Ab­ schnitten besteht.11. Balance according to claim 9, characterized in that the spring ( 41 ) is designed as a cylindrical spring and the extension arrangement ( 45 ) is tubular, which consists of two screwed sections cut from one another. 12. Waage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (49) als bogenförmige Blattfeder ausgeführt ist, deren an den Abschnitten (12, 13) angelenkte Enden (50, 51) spreizbar sind.12. A balance according to claim 9, characterized in that the spring ( 49 ) is designed as an arcuate leaf spring, the ends ( 50 , 51 ) of which are articulated at the sections ( 12 , 13 ). 13. Waage nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Spreizeinrichtung (52) zwischen den Blattfederenden (50, 51) in Form einer längenveränderbaren Abstützung für die Federschenkel.13. Balance according to claim 12, characterized by a spreading device ( 52 ) between the leaf spring ends ( 50 , 51 ) in the form of a variable-length support for the spring legs.